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常用车载网络系统(蓝牙).

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2.3 常用车载网络系统(VAN、LAN)

2.3 常用车载网络系统(VAN、LAN)
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常用车载网络系统
1．LAN的传输介质
最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型/树形 网络，当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至 光纤的环形网。LAN的传输速率为1Mbit/s～ 20Mbit/s，足以满足大部分的应用要求，并且允许 相当多的设备共享网络。
2．LAN的拓扑结构
LAN常用的拓扑结构有3种：星形、环形、总线型/ 树形
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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由 组成（通信介质是 铜线），其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
25
常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由互补数据对组成（通信介质是 铜线），其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
4. LAN（In-Vehicle Local Area Network， ）。
3
3 4
5 6
常用车载网络系统
2.3 VAN系统
VAN（Vehicle Area Network，车辆局域网），是由 标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的，它主要应用 于车身电器设备的控制。VAN数据总线系统协议是一种 只需要中等通信速率的通信协议，适用于车身功能和车 辆舒适性功能的管理
VAN数据总线系统协议的OSI模型分层
常用车载网络系统
31
VAN数据总线系统拓扑
6
常用车载网络系统 4．节点结构 一个VAN数据总线系统电控单元拥有一个标准 接口（VAN标准），以便于与其他VAN数据总 线系统电控单元之间进行信息数据处理。
VAN数据总线系统节点结构
7
常用车载网络系统 5．帧结构 一个VAN数据总线系统的帧由9个域组成。
VAN数据总线系统的帧结构

第3章 常用车载网络系统的结构与原理【汽车车载网络技术】

第3章 常用车载网络系统的结构与原理【汽车车载网络技术】
确切的数据使用者），在帧内采用签收回复。 • ③ 数据请求（一个数据使用者向一个数据制造者发出数据请
求）。 • ④ 帧中的回应（在同一帧中对一个请求的回应）或者是滞后回
应（如果数据制造者没有在提出请求时马上回应）。
9．VAN数据总线系统签收回复
• VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送者激 活和实现的。如果最后一个请求与一个确切的 电控单元相连接（“点对点”模式），它将激 活签收回复命令。
4．数据安全性
• 蓝牙技术非常重视对传送数据的保护，如数据的处理 和防窃听。数据是用128位长的电码来编制代码的，接 收器的真实性也由一个128位电码来校验，这时各装置 用一个密码来彼此识别。蓝牙技术的有效作用距离比 较短，对数据的处理操作也只能在这个范围内进行， 这样也提高了数据的安全性。
5．蓝牙装置间的适配
三、VAN总线的物理层
• 1．互补数据对 • 总线的基本特征。 • 1）作为帧的传输载体，总线由两条绝缘截面积为
0.6mm2时的铜线组成。 • 2）这两条线被称为数据线DATA和数据线DATAB，传
输相反的电平信号。 • 3）为了抵抗总线中帧发射的电磁干扰，这两条线被
绞在一起，呈双绞状。
VAN互补数据对干扰的消除
第四节 车载蓝牙系统
• 蓝牙技术（Bluetooth）是一种短距离无线数据与语 音通信的开放性全球规范。蓝牙，是一种支持设备 短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包 括移动电话、PDA、无线耳机（图3-45）、笔记本电 脑、无线鼠标（图3-46）、计算机相关外设等众多 设备之间进行无线信息交换。
VAN数据总线系统拓扑
3．传输介质
• VAN总线的信号传输常用双绞铜线，一般情况下每 个电控单元只对应一个双绞铜线的传输介质。两根 导线被称为DATA和DATAB（对应于CAN-High导线和 CAN-Low导线），任何一根导线都可以将VAN的信息 传输到显示屏或者收放机上。VAN的数据导线既可 以采用铜质双绞线，也可以采用同轴电缆，还可以 采用光导纤维（即光纤或光缆）。

常用车载网络系统(LIN)

常用车载网络系统(LIN)
特点
LIN采用单线总线，主从结构，具有 低成本、高可靠性和易于扩展等优点。
LIN的应用范围
汽车内部传感器和执行器的通信
LIN常用于连接汽车中的各种传感器和执行器，如车门开关、座椅调节器、雨 刮器等。
替代CAN总线
在一些低端汽车中，LIN总线可以作为CAN总线的替代品，用于实现汽车内部 电子系统间的通信。
LIN总线对噪声干扰较为敏感， 可能会影响通信的稳定性和可 靠性。
LIN系统与其他车载网络的比较
CAN总线
FlexRay总线
Ethernet总线
LIN总线和CAN总线都是常用 的车载网络协议，但CAN总线 具有更高的传输速率和更好的 扩展性，适用于更复杂的车载 网络系统。
FlexRay总线是一种高速、确 定性、冗余的车载网络协议， 适用于需要高数据传输速率和 可靠性的应用。相比之下， LIN总线在传输速率和可靠性 方面存在局限性。
常见的LIN波特率有20kbps和 100kbps两种。根据系统需求选择合 适的波特率，以满足性能和成本的平 衡。
线缆规范指的是用于连接LIN网络节 点的线缆要求。为了确保数据传输的 稳定性和可靠性，应选择符合规范要 求的线缆，如屏蔽线或双绞线等。同 时，线缆长度也有限制，通常不超过 40米。
04 LIN系统的优势与局限性ຫໍສະໝຸດ LIN系统的优势低成本
可靠性高
灵活性高
LIN总线采用单线传输， 减少了线束数量和布线 复杂性，降低了整车成
本。
LIN总线采用分布式架构， 各节点之间相互独立， 提高了系统的可靠性和
稳定性。
LIN总线支持多种通信速 率和数据格式，可灵活 适应不同车型和功能需
求。
易于维护
LIN总线采用通用协议和 接口标准，方便故障诊

常用车载网络系统(LIN)课件

常用车载网络系统(LIN)课件
详细描述
LIN是一种基于串行通信的总线系统 ，专为汽车分布式电子系统设计。它 具有低成本、高可靠性和易于扩展的 特点，适用于对通信要求不高的汽车 辅助系统。
LIN网络系统的组成
总结词
LIN网络系统由LIN主节点、LIN从属节点和LIN总线组成。
详细描述
LIN网络系统由多个节点组成，其中一个是主节点，其他是从 属节点。主节点负责启动通信并控制总线上的数据传输，从 属节点则响应主节点的请求并发送数据。LIN总线是连接所有 节点的物理媒介，负责传输数据。
受到重视。通过优化电路设计和降低功耗，可以延长车载网络的电池寿
命，提高整车的能效。
03
网络安全技术
随着智能网联汽车的发展，网络安全问题日益突出。LIN网络系统将加
强网络安全技术的研发和应用，以确保车载网络的安全性和可靠性。
LIN网络系统在智能网联汽车中的应用前景
智能驾驶辅助系统
LIN网络系统将广泛应用于智能驾驶辅助系统中，如自适 应巡航控制、自动泊车、碰撞预警等，提高驾驶安全性。
LIN网络系统的数据传输方式
01
LIN网络系统采用基于帧的数据传输方式，每个帧包括标识符、 数据长度、数据内容和校验码等信息。
02
帧格式简单明了，易于实现和维护。
数据传输采用广播方式，即主节点发送的报文会被所有从节点
03
接收并处理。
LIN网络系统的通信速率与线缆选择
01
根据不同的应用需求，LIN总线支持多种通信速率，如20kbps、 40kbps和9600bps等。
车联网应用
随着车联网技术的发展，LIN网络系统将与车载移动互联 网、云计算等技术结合，实现车辆与外部信息交互，提供 更丰富的车载信息服务。

《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理

《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理
汽车检修技能提高教程从书
汽车车载网络 技术详解
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修
② 在两个或者更多的VAN数据总线系统电控单元同时进 入网络的情况下，就会有冲突，必须要判断优先性。
8．服务
VAN数据总线系统电控单元拥有4项通信服务。 ① 用发散模式写入数据（将数据从一个数据制造者发往多个数据使用者）， 不在帧内签收回复。 ② 用点对点模式写入数据（将数据从一个数据制造者发往一个确切的数据使 用者），在帧内采用签收回复。 ③ 数据请求（一个数据使用者向一个数据制造者发出数据请求）。 ④ 帧中的回应（在同一帧中对一个请求的回应）或者是滞后回应（如果数据 制造者没有在提出请求时马上回应）。
第3章 常用车载网络系统的结构与原理
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
LIN总线系统 VAN总线系统 LAN总线系统 BSD总线 车载蓝牙系统
第六节 网关
一、LIN总线系统概述
1．LIN的应用与特点
LIN总线的应用领域
LIN总线在BMW E83（X3）高版本外后视镜控制系统中的应用 1—基本控制模块5 Redesign 2—右侧外后视镜电子装置 3—右侧外后视镜加热装置 4—右侧外后视镜垂直调整电机 5—右侧外后视镜水平调整电机 6—右侧外后视镜折 起电机 7—右侧后视镜调节角度传感器 8—左侧后视镜调节角度传感器 9—左侧外
（1）LIN总线短路 无论是LIN总线对电源正极短 路还是对电源负极短路，LIN 总线都会关闭，无 法正常工作。

车载网络系统简介

车载网络系统简介

车载网络的发展简史：
1980年，汽车内开始装用网络。 1983年，丰田公司最早采用了应用光缆的车门控 制系
统。
1986-1989年间，车身系统装用了铜线网络。
最重要的是，此时德国BOSCH公司提出了CANo 接着， 美国汽车工程师协会SAE提出了J1850o 欧洲又提出 TTP,并在X-by-wire系统开始应用。 今后，汽车中引入 智能交通系统(ITS)时，信息 系统中将采用更大容量的 网络，如D2B、MOST、 IEEE1394o
3. 第三阶段：90年代
•超微型磁体、超局效电机、集成电路的微 型
化、智能传感器、智能执行机构、DSP 的应
用。
4. 第四阶段：2000年以后到目前
•嵌入式微机、优化控制技术、传感器技术、 网络技术、机电一体化等技术的综合系统。
二、汽车电子技术应用现状
• 1989-2000年，电子装置平均成本由16% 上 升到23%以上，现豪华车达50%以上。
•嵌入式微机，一般家用汽车24个以上，豪 华 汽车60个以上。
•按照对汽车行驶性能作用的影响，汽车电子产品 分为 两类：
•戏
置：与机械系统配合!1! 使用，改善
汽
如：电控燃油喷射系统EFI、废气再循环控制系 统、 电控传动系统、防抱死制动系统(ABS).防 滑控制系 统(ASR)、牵引力控制系统(TRC) > 车辆稳定控制系 统(VSC)等。
• 3.数据总线(BUS, Bus)
・模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路。如果模块可 以发送 和接收数据，则这样的数据总线就称为双向数据总线。 汽车上的信息 蒿速公路实际是一条或两条导线。
・为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。各 汽车制 造商一直在设计各自的数据总线，如果不兼容，就称为 专用薮据总线。

第二章(lin总线)常用车载网络信息传输系统

43 2012-3-28
2.2.3 LIN的结构与协议
5．进入传输介质
LIN电控单元进入传输介质有随机方式和异步方式两种，这表 明这种进入可以根据需要和执行本地命令而随时进行。LIN节 点不可能根据本地命令进入LIN网络。为了能够达成连接，它 们必须事先获得LIN主节点的邀请，而这是需要通过一个中介 的。
2012-3-28
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
控制信号包括：门锁开关控制(控制四个车门门锁)，玻璃升 降锁止控制(控制四个车窗玻璃的升降是否被允许)，玻璃升 降控制(控制四个车窗玻璃的升降)，后视镜控制(控制左右后 视镜的左右和上下旋转运动)。 信号类型为：开关信号和测量信号。
2012-3-28
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
2012-3-28
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
左前门节点——控制左前门车门门锁、车窗玻璃升降器、电动后 视镜的动作，同时也可控制其它三个车门的门锁、车窗玻璃升降 器和右前门电动后视镜的动作，同时监测车门门锁的状态。主机 节点位于左前门内侧，各从机节点位于相应器件附近。
各节点LIN协议标识符表
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2.2.3 LIN的结构与协议
3．帧结构——举例：某车CAN-LIN车身网络协议制定
车灯节点（LIN） 数据场
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2.2.3 LIN的结构与协议
4．传输模式
在LIN bus 总线上发送的信息，有长度可选的固定格式。每 个报文帧都包含2、4或8字节的数据（数据场）以及3字节的 控制和安全信息（同步场、ID场、校验场）。LIN bus 总线 的通讯由单主机控制。每个报文帧都以一个间隔信号（同步间 隔）开始，接着是一个同步场和一个标识符场（ID 场）这些 都由主机任务发送。从机的任务则是发回数据场和校验场。见 下页图。 通过主机控制单元中的从机任务，数据可以被主机控制单元发 送到任何从机控制单元。主机通过相应的报文ID可以触发从 机—从机通信。

常用车载网络系统(CAN)知识讲解

3
常用车载网络系统
学习内容
1
CAN总线
2
LIN总线
3
VAN系统
4
LAN系统
5
MOST总线
6
车载蓝牙系统
4
常用车载网络系统
2.1 CAN总线的工作原理
CAN是Controller Area Network（控制器局域网）的 缩写，是国际标准化的串行通信协议。目前，CAN总线是汽 车网络系统中应用最多、也最为普遍的一种总线技术。
CAN总线的基本系统由多个控制单元和两条数据线组 成，这些控制单元通过所谓收发器（发射-接收放大器）并 联在总线导线上。
图2-21 CAN总线的数据传输与公交车载运乘客相似
12
常用车载网络系统
CAN总线系统采用双绞线进行数据传输。这两根导线 中，一根称为CAN-High导线，另一根导线称为CAN-Low导 线。
在双绞线上，信 号是按相反相位 传输的，这样可 有效抑制外部干 扰。
图2-22 CAN总线的双绞线
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常用车载网络系统 2.信息的发送与接收
CAN数据总线在发送信息时，每个控制单元均可接收 其他控制单元发送出的信息。在通信技术领域，也把该原 理称为广播。
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常用车载网络系统
图2-26 单线CAN总线数据传输示意图
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常用车载网络系统
⑤安全域。安全域（长度为16bit）用于检验数据在传输中是 否出现错误。
22
常用车载网络系统
⑥ 应答域。应答域（长度为2bit）是数据接收器发给数据发 送器的确认信号，表示接收器已经正确、完整地收到了发送 器发送的数据。如果检测到在数据传输中出现错误，则接收 器会迅速通知发送器，以便发送器重新发送该数据。

常用车载网络系统

常用车载网络系统车载网络系统是一种基于汽车电子技术、无线通信技术和互联网技术的智能交通系统，其主要作用是将车联网技术与人工智能技术相结合，实现车辆与道路、车辆与车辆、车辆与出行者之间的智能交互，为驾驶员和乘客带来更加安全、便捷、舒适的出行体验。

一、车载导航系统车载导航系统是车载网络系统中的一个重要组成部分，其主要作用是为驾驶员提供行车导航和路线规划服务。

目前，市面上的车载导航系统分为内置式和外置式两种，内置式车载导航系统通常采用固定式软件和地图数据，而外置式车载导航系统则通常采用在线式软件和互联网地图数据，两种形式都有自己的优缺点。

二、车载娱乐系统车载娱乐系统是车载网络系统中的另一个重要组成部分，其主要作用是为驾驶员和乘客提供多媒体娱乐和信息服务。

目前，市面上的车载娱乐系统通常包括播放器、收音机、电视、网络音乐等多种功能，可以让驾驶员和乘客在行驶过程中享受音乐、电影、电视等各种娱乐内容。

三、车载通信系统车载通信系统是车载网络系统中的一个重要组成部分，其主要作用是为驾驶员和乘客提供语音、短信、电子邮件等通信服务，同时还可以实现远程控制车辆、车载设备以及联网设备等功能，为出行提供更加便捷和智能的服务。

目前市场上主要有4G、5G车载通信系统、车载WiFi系统等形式。

四、智能出行系统智能出行系统是当前车载网络系统的最新发展趋势，它不仅包括了车载导航系统、车载娱乐系统和车载通信系统的全部功能，而且将人工智能技术应用于车辆领域，实现车辆自主驾驶、路况预测、交通管控等智能功能，可以帮助驾驶员和乘客在行驶过程中更加安全、便捷和舒适。

五、车联网系统车联网系统是车载网络系统的另一个重要分支，它的主要作用是将车辆与互联网相连，实现车辆之间、车辆与路边设施之间的数据交换和信息共享。

目前，车联网系统从传统的远程监控、远程售后、遥控等应用场景，逐步发展成为全球范围内的智能交通系统，可以为城市交通管理、环保治理、能源管理等领域提供更加高效、智能化的服务。

2.3 常用车载网络系统(VAN、LAN)解析


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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由 组成（通信介质是 铜线），其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由互补数据对组成（通信介质是 铜线），其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
4. LAN（In-Vehicle Local Area Network， ）。
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常用车载网络系统
小结
1. VAN（Vehicle Area Network，车辆局域 网），是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开 发研制的，它主要应用于车身电器设备的控 制。
22
常用车载网络系统
小结
1.一个VAN数据总线系统的帧由 个域组成。
23
常用车载网络系统
小结
1.一个VAN数据总线系统的帧由 9 个域组成。
VAN数据总线系统拓扑
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常用车载网络系统 4．节点结构 一个VAN数据总线系统电控单元拥有一个标准 接口（VAN标准），以便于与其他VAN数据总 线系统电控单元之间进行信息数据处理。
VAN数据总线系统节点结构
7
常用车载网络系统 5．帧结构 一个VAN数据总线系统的帧由9个域组成。
VAN数据总线系统的帧结构
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常用车载网络系统
1．LAN的传输介质
最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型/树形 网络，当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至 光纤的环形网。LAN的传输速率为1Mbit/s～ 20Mbit/s，足以满足大部分的应用要求，并且允许 相当多的设备共享网络。
2．LA/ 树形
③ 数据请求（一个数据使用者向一个数据制造者发出 数据请求）。
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6.诊断
图4-55 蓝牙车载电话接在MOST总线上 E221—转向盘上的操纵单元；E380—多媒体系统操纵单元； J285—组合仪表内控制单元；J523—前部信息显示和操纵 控制单元；J525—数字音响包控制单元；J527—转向柱电 子控制单元；J533—数据总线诊断接口；J685—前部信息 显示单元；R36—电话发送和接收单元；R52—收音机、电 话和导航系统（GPS/GSM/RC）车顶天线；T16—诊断接 口；R152—蓝牙天线；R164—前部车顶模块内的麦克风
短距离无线电收发器（发射器 和接收器）直接安装在所选用的移 动装置内或集成在适配器（如PC卡、 USB等）内。
图4-51 BluetoothTM模块
在每个蓝牙微网上，有一个装置执行主控功能： （1）主控装置首先与其他蓝牙设备建立起联系； （2）其它蓝牙装置与主控装置进行同步设定； （3）只有收到主控装置数据包的蓝牙装置才会作出应答。
汽车车载网络系统检修
4.4 蓝牙技术
4.4.1蓝牙技术简介 1.蓝牙技术的无线连接功能
蓝牙技术是一种支持短距离通信（一般10m以内）的无线电技术。能 在移动电话、掌上电脑（PDA）、无线耳机、笔记本电脑、无线鼠标、计 算机相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。 利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能 够成功地简化设备与因特网（Internet）之间的通信，从而使数据传输变 得更加迅速和高效，为无线通信拓宽了道路。 蓝牙技术采用分散式网络结构以及快速跳频和短包技术，支持点对点 及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学） 频段。蓝牙技术使用IEEE802.15协议，采用时分双工传输方案实现全双工 传输，其数据传输速率可达1Mbit/s。
图4-47 蓝牙技术的工作带宽及信道划分
2.蓝牙名称的起源 蓝牙这个名称来自于第10世纪的一位丹麦国王Harald Blatand。因为Harald Blatand国王喜欢吃蓝梅，天长日久， 其牙龈呈现蓝色，故得“蓝牙”这一绰号。
图4-48 蓝牙标志（logo）的设计
蓝牙标志
蓝牙标志
4.4.2蓝牙技术的工作原理 1.蓝牙技术的数据传输
蓝牙设备——蓝牙无线鼠标
蓝牙设备——掌上电脑（PDA）
蓝牙设备——掌上电脑（PDA）
蓝牙设备——蓝牙无线耳机
如图4-47所示，蓝牙技术的收发器使用的是2.4GHz的 ISM（工业、科学、医学）频带，其带宽在2.402~2.480GHz 之间。 在该带宽内，设立79个频带为1MHz的信道，以每秒切换 1600次的频率、滚齿方式的频谱扩展技术来实现无线电波的 收发，且能同时支持同步通讯和异步通讯。
图4-54 蓝牙技术在AUDI A8 03年车型上的应用
3.蓝牙车载电话 4.GSM网络 5.联网
蓝牙车载电话接在MOST总 线上，它通过MOST总线来 与其它信息娱乐设备进行通 讯。可以通过多功能转向盘 来操纵蓝牙车载电话，并将 显示信息发送到组合仪表的 中央显示屏（组合仪表内的 控制单元J285）上。
复习思考题
1.LIN总线在汽车上有哪些应用？
2.K总线协议在汽车上有哪些应用？
3.BSD在汽车上有哪些应用？
4.Bluetooth技术在汽车上有哪些应用？
GAME OVER
2.蓝牙技术的特点
（1）抗干扰性。 （2）数据分割。 （3）数据安全性。
4.4.3蓝牙技术的应用 1.蓝牙技术在汽车上的应用 如图4-52所示，在汽车网络系统中，蓝牙设备主要以节 点形式存在，并以CAN总线网关为蓝牙ห้องสมุดไป่ตู้站。
图4-52 蓝牙设备在汽车上的分布
图4-53 蓝牙后视镜
2.AUDI车系的蓝牙技术 在AUDI车系中，蓝牙技术首先用在AUDI A8 03型汽车上， 该车的车载电话/Telematik装置的听筒和控制单元之间就是 通过蓝牙技术进行无线通信的（图4-54）。